Малярия уносит жизни более полумиллиона человек в год, большинство из них — маленькие дети в Африке. В настоящее время Всемирная организация здравоохранения рекомендует две вакцины: RTS,S и R21. Обе они действенны, но ни одна из них не работает так хорошо и долго, как хотелось бы представителям органов здравоохранения. Исследование, проведенное в лаборатории Батиста в Институте Рагона и опубликованное в Journal of Experimental Medicine, объясняет часть причин и тестирует возможное решение.
Малярийные плазмодии покрыты белком PfCSP. Антитела, которые связываются с этим белком, могут остановить инфекцию до того, как она распространится. Но PfCSP — это не однородная поверхность. У нее есть несколько отдельных участков, и антитела против некоторых из них работают гораздо лучше, чем против других.
Существующие вакцины демонстрируют иммунной системе один и тот же участок — длинный ряд повторяющихся аминокислот, называемый большим повтором. Иммунная система легко реагирует на него, вырабатывая антитела, нацеленные на борьбу с паразитом. Однако два других участка, малый повтор и стык, более труднодоступны, но именно на них нацелены самые сильные противомалярийные антитела. Ни один из этих участков не представлен в существующих вакцинах.
Исследовательская группа хотела выяснить, могут ли вакцины в любом случае вызывать выработку антител против этих участков. Для этого первые авторы исследования Джа-Хён Ку и Прабханшу Трипати создали мышиные модели с генами человеческих антител. Иммунные клетки этих мышей изначально имеют те же генетические особенности, которые приводят к выработке защитных антител у человека, и каждая мышиная линия представляет собой одну из мишеней на PfCSP.
Когда мышам вводили тот же фрагмент PfCSP, который используется в R21, реагировали только клетки с большим количеством повторов. Клетки, которые должны были вырабатывать более сильные антитела ничего не сделали. Даже введение мышам полного белка PfCSP, содержащего все участки, не особо помогло. Основной повтор подавлял все остальное.
Исследователи попробовали другой подход. Вместо целого белка они использовали короткий пептид — фрагмент, достаточный для того, чтобы показать малый повтор и ничего больше. В отсутствие конкуренции реагировали нужные иммунные клетки. Они размножались, сохранялись в организме в течение нескольких недель и накапливали те же изменения, которые наблюдаются в зрелых защитных антителах.
В финальном тесте белок R21 сочетался с двумя короткими пептидами: один содержал малый повтор, а другой — стык. Это активировало все три типа клеток одновременно и привело к выработке антител против всех трех участков. Когда мышей заразили паразитами, эта комбинация оказалась единственным методом, который значительно сократил количество паразитов, попадающих в печень.
Команда создала версии, которые связываются с паразитом в 10 раз лучше, но более прочное связывание не означает лучшую защиту. По-видимому, то, как антитело связывается с антигеном, важнее, чем сила этого связывания.
Вместо того чтобы заменять уже существующие вакцины, можно дополнить их, дав иммунной системе повод обратить внимание на те части паразита, которые она обычно игнорирует. Прежде чем внедрять какое-либо лечение, необходимо провести испытания на людях, однако это исследование указывает на практический путь совершенствования противомалярийных вакцин и потенциального спасения жизней.
[Фото: jcomp / magnific.com]
